Задание 31 ЕГЭ по химии

1) 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑

2) 3Fe + 2O2 ->(t) Fe3O4

3) Fe3O4 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO2↑ + 5H2O

4) 2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KNO3

Подробный разбор

Разберём цепочку по порядку, в котором превращения описаны в условии.

1. Пероксид натрия поглощает углекислый газ, переходя в карбонат; при этом выделяется кислород — именно он и есть «полученный газ»:

   $2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}\uparrow$

2. Железная окалина — это смешанный оксид $Fe_{3}O_{4}$ (то есть $FeO \cdot Fe_{2}O_{3}$), он образуется при горении раскалённого железа в кислороде:

   $3Fe + 2O_{2} \overset{t}{\rightarrow} Fe_{3}O_{4}$

3. Концентрированная азотная кислота окисляет железо$(+2)$, входящее в состав окалины, до железа$(+3)$, а сама восстанавливается до бурого газа $NO_{2}$ — это и есть наблюдаемое выделение газа:

   $Fe_{3}O_{4} + 10HNO_{3} = 3Fe(NO_{3})_{3} + NO_{2}\uparrow + 5H_{2}O$

4. Соль — нитрат железа$(III)$. С раствором карбоната калия обмен идёт не до карбоната железа$(III)$: такая соль не существует в растворе, поэтому происходит необратимый совместный гидролиз с выпадением осадка гидроксида и выделением $CO_{2}$:

   $2Fe(NO_{3})_{3} + 3K_{2}CO_{3} + 3H_{2}O = 2Fe(OH)_{3}\downarrow + 3CO_{2}\uparrow + 6KNO_{3}$

Ключевые опорные точки: газ из первой реакции — $O_{2}$, окалина — $Fe_{3}O_{4}$, продукт с концентрированной $HNO_{3}$ — $NO_{2}$, а карбонат железа$(III)$ заменяется на $Fe(OH)_{3}$ и $CO_{2}$.